Разработка нелетучих жидких антраценов для простой настройки полноцветной люминесценции: ожидается применение в складных светоизлучающих устройствах

Исследовательская группа во главе с доктором. Такаши Наканиси, главный научный сотрудник группы органических материалов (руководитель группы: Масаюки Такеучи), подразделения полимерных материалов (руководитель подразделения: Изуми Ичиносе) Национального института материаловедения (президент: Сукэкацу Ушиода), разработал полноцветный настраиваемый люминесцентный светильник. жидкий материал с отличной фотостабильностью на основе антрацена, который является обычным органическим флуоресцентным красителем.
При разработке полноцветных дисплеев, мобильных устройств и других электронных устройств принципиально важны органические молекулярные и полимерные материалы, поскольку они предлагают такие преимущества, как легкий вес, гибкость и пригодность для печати. Однако практически во всех случаях светоизлучающие органические молекулярные материалы, разработанные до сих пор, испытывали трудности с демонстрацией присущих им люминесцентных характеристик из-за различных проблем, в том числе низкой фотостабильности (стойкости для предотвращения обесцвечивания или обесцвечивания под действием фотооблучения) и агрегации молекул в процесс покрытия.

Более того, с точки зрения производства гибких устройств, материалы не должны иметь повреждений непрерывного излучающего слоя, даже если они подвергаются чрезмерному сгибанию и складыванию. С другой стороны, также желательна разработка органических молекулярных материалов, которые позволят простое и дешевое производство полноцветных люминесцентных устройств по сравнению с индивидуальным синтезом органических молекулярных материалов, отображающих различные люминесцентные цвета.

Команда во главе с доктором. Наканиши разработал жидкий материал, излучающий синий цвет, который не скапливается между соседними антраценовыми частями, имеет температуру плавления приблизительно -60 ° C и термически стабилен примерно до 300 ° C, путем присоединения очень гибких разветвленных алкильных цепей вокруг антрацена. фрагмент ядра, который представляет собой флуоресцентную молекулу общего красителя.

Этот материал представляет собой маловязкую жидкость с вязкостью примерно 0.3 Па · с при комнатной температуре, он излучает синий цвет с абсолютным квантовым выходом флуоресценции ок. 55% и фотостабильность более чем в 5-10 раз дольше, чем у коммерчески доступных антраценовых красителей. Кроме того, поскольку другие люминесцентные молекулы красителя могут быть гомогенно легированы в эту жидкость, было обнаружено, что доступна настройка полноцветной люминесценции с помощью до 96% резонансного переноса энергии флуоресценции (FRET) красителей при однократном возбуждении синим светом (365 нм).

В этом исследовании была синтезирована жидкость антрацен, излучающая синий цвет, с превосходной фотостабильностью, и был разработан жидкий материал, который демонстрирует высококачественную полноцветную люминесценцию и точную настройку люминесценции за счет простой операции легирования жидкости другими красителями. Поскольку нелетучий жидкий материал, разработанный в этой работе, может быть нанесен на поверхность различных подложек, можно ожидать производства органических многоцветных устройств со стабильным одноцветным возбуждением.

Можно поддерживать непрерывный активный излучающий слой без разрыва или прерывания даже при изгибе и складывании, что является благоприятным свойством для разработки складных гибких устройств.